支原体(Mycoplasma) 是已知最小的原核生物,直径仅0.2~0.3微米,无细胞壁,因此对作用于细胞壁的类抗生素耐药。它们能轻松穿透0.22μm滤膜,悄然进入细胞培养体系。污染后培养基不会浑浊(因为支原体密度需达到10⁷~10⁸CFU/mL才可见轻微浑浊),且不引起明显的细胞病变,却是细胞代谢的“吸血鬼”,消耗、改变DNA合成曲线,导致科研数据全面失真。
在生物制品生产中,支原体污染是致命的。因此,支原体培养法检测作为各国药典(包括《中国药典》2020版三部)收载的经典方法,至今仍被指定为生物制品放行检测的仲裁法。
待检样品(如细胞培养上清液、病毒收获液、单抗原液)需在无菌条件下取适量(通常不低于1mL)接种至两种专用培养基:
液体培养基(含酚红指示剂):主要成分为牛心消化液、马血清(提供和脂肪酸)和酵母浸出液(提供B族维生素)。加入0.1%葡萄糖(供发酵型支原体利用)或0.5%(供水解型利用)。以抑制杂菌生长。
固体琼脂平板:在液体培养基基础上加入1%琼脂粉。
接种后置于35~37℃、5% CO₂或厌氧环境(根据支原体偏好,如肺炎支原体需氧,而口腔支原体厌氧)培养。
关键操作——盲传(Blind Passage):在培养的第3天和第7天,无论液体是否变色,都必须取0.2mL培养物转种至新鲜液体培养基中。因为某些支原体(如猪鼻支原体)生长极慢,初期代谢微弱不足以变色,若不盲传极易漏检。
将样品液和培养物浓集液(离心后取沉渣)涂布于琼脂平板。在潮湿环境中(防止琼脂干裂)培养至少14天。每隔3~4天,在低倍显微镜(100×~200×)下观察。
支原体的“名片”——煎蛋状菌落:典型的支原体菌落中央厚重、颜色较深(嵌入培养基内生长),边缘呈半透明、云雾状向外扩散(表面生长),形态酷似“荷包蛋”。大小通常为15~300微米,明显小于细菌菌落,大于病毒斑。需用Dienes染色(与天青的混合液)将菌落染成蓝色,便于与染色的人工假象区分。
阳性判定:液体培养基由红变黄(发酵产酸)或变碱性(分解产氨),且固体平板出现典型“煎蛋状”菌落,判为支原体阳性。
阴性判定:连续培养14天,液体无变化且平板无菌落,判为阴性。
对于平板出现非典型菌落,可采用DNA荧光染色(Hoechst 33258)观察是否有颗粒状荧光,或使用PCR鉴定特异性扩增16S rRNA基因进行种属鉴定。
| 方法 | 培养法 | DNA荧光染色法 | 恒温扩增(qPCR)法 |
|---|---|---|---|
| 核心优势 | 检测活菌,无假阳性;可获取菌株做药敏 | 快速(2~3小时) | 极快(1~2小时),灵敏度高 |
| 核心劣势 | 耗时太长(14~21天);难养菌漏检 | 无法区分死/活;易误判细胞碎片 | 只能检出已知序列的种属;引物脱靶风险 |
| 法规地位 | 仲裁法(金标准) | 辅助筛查 | 替代法(需验证与培养法符合率) |
因此,国内外监管机构明确要求:生物制品最终放行检验必须以培养法为准,qPCR仅用于中间过程监控或快速放行的补充。
培养基失水:平板边缘裂开导致阳性菌落漏检,需加湿培养。
沉淀:培养基中在4℃冷藏过久析出,会抑制支原体生长。需常温溶解后使用。
样品自身抑菌性:若制品含抗生素或细胞毒性物质,需使用稀释法或膜过滤法(用缓冲液冲洗掉抑菌物质后再将滤膜贴在平板上)排除干扰。